نظام الاحتراق الكامل في محرك السيارة هو عملية تهدف إلى تحسين كفاءة المحرك وتقليل الانبعاثات الضارة. في محركات الاحتراق الداخلي، يتم خلط الوقود مع الهواء داخل أسطوانة المحرك، ثم يشعل الشرار الناتج عن شمعات الإشعال (البواجي) هذا الخليط، مما يؤدي إلى احتراق الوقود وإنتاج الطاقة اللازمة لتحريك السيارة.
الاحتراق الكامل يحدث عندما يتم حرق الوقود بشكل كامل داخل الأسطوانة، مما يعني أنه يتم استخدام كل جزء من الوقود في عملية الاحتراق. ويعني ذلك أيضاً أن الغازات الناتجة عن الاحتراق ستكون قليلة الملوثات، مثل أول أكسيد الكربون (CO) والمواد الهيدروكربونية غير المحترقة. الهدف هو تحويل معظم الوقود إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O).
آلية الاحتراق الكامل:
- المرحلة الأولى (الشفط): يتم سحب خليط الهواء والوقود داخل الأسطوانة.
- المرحلة الثانية (الضغط): يتم ضغط الخليط داخل الأسطوانة.
- المرحلة الثالثة (الاشتعال): يتم إشعال الخليط بواسطة شمعات الإشعال.
- المرحلة الرابعة (التوسع): يتم التوسع الناتج عن الاحتراق، مما يولد الطاقة.
- المرحلة الخامسة (العادم): يتم إخراج الغازات الناتجة عن الاحتراق عبر الصمام العادم.
لتحقيق الاحتراق الكامل، يجب أن يكون هناك توازن دقيق بين كمية الهواء والوقود داخل الأسطوانة. لذلك، هناك نظم مثل نظام التحكم في الوقود و نظام التحكم في الهواء التي تراقب هذا التوازن لضمان الاحتراق الأمثل.
إذا كان الاحتراق غير كامل، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انبعاثات ضارة وزيادة في استهلاك الوقود، بالإضافة إلى تقليل أداء المحرك.
أسئلة شائعة على نظام الاحتراق الكامل
1. ما هو الاحتراق الكامل في المحركات؟
- هو عملية احتراق الوقود داخل غرفة الاحتراق عند توفر كمية كافية من الأكسجين، مما يؤدي إلى احتراق الوقود بالكامل وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وبخار الماء (H₂O) فقط، دون أي بقايا ضارة مثل السخام أو أول أكسيد الكربون.
2. ما الفرق بين الاحتراق الكامل والاحتراق غير الكامل؟
- الاحتراق الكامل: يحدث عند توفر نسبة مثالية من الوقود والهواء، مما يؤدي إلى طاقة أعلى وانبعاثات أقل.
- الاحتراق غير الكامل: يحدث عند نقص الأكسجين، مما ينتج عنه أول أكسيد الكربون (CO)، والسخام، وزيادة استهلاك الوقود.
3. ما الشروط اللازمة لحدوث احتراق كامل؟
- نسبة مثالية بين الوقود والهواء (عادة 14.7:1 في محركات البنزين).
- إشعال جيد من شمعات الاحتراق.
- ضغط مناسب داخل غرفة الاحتراق لضمان الاحتراق التام.
- عدم وجود شوائب أو انسدادات في نظام الوقود أو الهواء.
4. كيف يمكن تحسين الاحتراق داخل المحرك؟
- استخدام وقود عالي الجودة وخالٍ من الشوائب.
- تنظيف البخاخات للحفاظ على رش الوقود بشكل متجانس.
- استبدال شمعات الاحتراق (البواجي) بانتظام.
- التأكد من عمل حساسات الأكسجين ونظام إدارة الوقود بشكل سليم.
5. ما دور حساس الأكسجين في تحقيق الاحتراق الكامل؟
- يقيس نسبة الأكسجين في العادم ويزود وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) بمعلومات لضبط خليط الوقود والهواء، مما يساعد على تحسين الاحتراق وتقليل الانبعاثات الضارة.
6. هل يؤدي الاحتراق الكامل إلى تقليل استهلاك الوقود؟
- نعم، لأن الوقود يحترق بكفاءة أكبر، مما يعني استخلاص طاقة أكثر من كل قطرة وقود وتقليل الفاقد من الوقود غير المحترق.
7. كيف أعرف أن المحرك يعمل باحتراق كامل؟
- عدم وجود دخان أسود أو أزرق من العادم.
- كفاءة استهلاك الوقود جيدة.
- استجابة المحرك سلسة وقوية بدون تقطيعات.
- عدم وجود رائحة وقود غير محترق عند التشغيل.
8. هل يساعد الاحتراق الكامل في تقليل الانبعاثات الضارة؟
- نعم، لأنه يقلل إنتاج أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات غير المحترقة (HC)، مما يقلل من تلوث الهواء ويحسن أداء المحول الحفاز (Catalytic Converter).
9. هل يمكن أن يتسبب الاحتراق الكامل في ارتفاع حرارة المحرك؟
- نعم، إذا كان الخليط فقيرًا جدًا (كمية هواء زائدة مقابل الوقود)، فقد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك وحدوث الاحتراق المسبق (Detonation) الذي قد يسبب تلفًا في الصمامات والمكابس.
10. ما علاقة شمعات الاحتراق (البواجي) بجودة الاحتراق؟
- شمعات الاحتراق توفر الشرارة اللازمة لإشعال الخليط، وإذا كانت تالفة أو متسخة، فقد تؤدي إلى احتراق غير كامل، مما يزيد من الانبعاثات ويضعف أداء المحرك.